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关于向社会公开征求《地下矿山用锂离子动力电池技术条件(征求意见稿)》等5项国家标准意见的通知

发表时间:2025-11-28 10:35来源:国家矿山安全监察局

关于向社会公开征求《地下矿山用锂离子动力

电池技术条件(征求意见稿)》

5项国家标准意见的通知

根据国家标准委下达的国家标准制修订计划,国家矿山安全监察局组织起草了《地下矿山用锂离子动力电池技术条件(征求意见稿)》等5项国家标准,现向社会公开征求意见。如有意见建议,请填写《国家标准反馈意见表》(附件6),并于2026年1月26日前发送至电子邮箱:fgkjszhc@126.com。

联系人及电话:孙祚,010-84261759。

附件:1.地下矿山用锂离子动力电池技术条件(征求意见稿)及编制说明

2.矿山隐蔽致灾因素普查规范第1部分:总则(征求意见稿)及编制说明

3.矿山隐蔽致灾因素普查规范第2部分:煤矿(征求意见稿)及编制说明

4.矿山隐蔽致灾因素普查规范第3部分:金属非金属矿山及尾矿库(征求意见稿)
      及编制说明

5.煤矿井下机电设备完好性要求(征求意见稿)及编制说明

6.国家标准反馈意见表

国家矿山安全监察局

政策法规和科技装备司

2025年11月25日


中华人民共和国国家标准

《地下矿山用锂离子动力电池技术条件》

(征求意见稿)

编   制   说   明

标准起草单位 : 安标国家矿用产品安全标志中心有限公司

一、 工作简况

本标准由国家矿山安全监察局提出,《国家标准委关于下达矿山安全领域强制性国家标准制修订专项计划的通知( 国标委发〔2025〕 26 号)》,项目编号为 20251565-Q-627。基于国家矿山安全监察局《国家矿山安全监察局综合司关于下达 2023 年度矿山安全行业标准制修订计划项目的通知》( 矿安综〔2023〕65 号),标准计划号“2023-KA-52” 同步开展标准研究与编制工作。

标准牵头起草单位为安标国家矿用产品安全标志中心有限公司,自 2010 年开始研究矿用大容量锂电池及电源相关安全技术问题,逐步形成《矿用锂离子蓄电池安全技术要求》等相关矿用产品安全标志准入的技术规范文件,并不断修订完善。

经过十多年的技术发展、研发生产、安全检验、安标审核管理以及井下的现场应用跟踪研究,本标准已具备充分的制定可行性与必要性。截至目前,累计有 11 家企业的 80 个规格型号的锂离子蓄电池依据《矿用锂离子蓄电池安全技术要求》进行安全标志审核发放,其中22 个规格型号的锂离子蓄电池已经发放安全标志。

本标准是我国首个地下矿山用锂离子动力电池安全要求的国家标准,对地下矿山用锂离子动力电池的相关安全要求、技术指标、测试方法、判别准则等方面提出了明确要求,将在促进矿山装备新能源化、保障矿山安全生产方面发挥重要作用。

2023 年 6 月~2025 年 8 月,矿山安全行业标准经过征求意见、修改完善、审查和修改报批流程。

2025 年 5 月~2025 年 9 月,基于矿山安全行业标准修改完善为国家标准征求意讲稿。

起草人员及其所在单位如下:

安标国家矿用产品安全标志中心有限公司——张勇、李子涵、孟积渐;

国家储能及动力电池质量检验检测中心——胡道中;

宁德时代新能源科技股份有限公司——吴冠军;

芜湖天弋能源科技有限公司——詹新举。

二、 编制原则、强制性国家标准主要技术要求的依据及理由

工作组对相关标准展开了系统分析,广泛征求煤矿企业、相关装备设计专家、科研院校的意见建议,本着科学性、合理性、适用性、可操作性的原则,严格执行 GB/T 1. 1—2020《标准化文件的结构和起草规则》、《安全生产标准制修订工作细则》相关文件的要求,开展本次标准制订工作。

标准规定了地下矿山用锂离子动力电池的安全技术要求、检验规则、运输和储存,描述了对应的试验方法。

标准对地下矿山用锂离子动力电池提出了正极材料种类、标志、外观、结构等基本要求,提出了需通过电池单体和电池模块两种不同状态进行测试的电气性能要求和安全性能要求,主要包括实际容量、循环寿命、过放电、过充电、高温充放电循环、低温充放电循环、外部短路、跌落、加热、挤压、针刺、热失控、热扩散等试验项目。在标准规定的试验方法下,电池单体和电池模块应在不同试验项目中表现出标准规定的状态,不出现起火、爆炸等危险状态,以满足地下矿山的安全生产需求。

标准规定的技术要求项目及描述的检验方法以现行矿用安全标准审核发放文件《矿用锂离子蓄电池安全技术要求》为主要基础,参考《电动汽车用动力蓄电池安全要求》(GB 38031-2025 )、《电能存储系统用锂蓄电池和电池组 安全要求》(GB 44240-2024)等其他领域标准,根据地下矿山环境条件、设备特点和安全需求进行制定。

三、 与有关法律、行政法规和其他强制性标准的关系,配套推荐性标准的制定情况

本标准的制订与现行法律法规、相关标准及强制性标准协调一致。

本标准暂无配套推荐性标准需求。

四、 与国际标准化组织、其他国家或者地区有关法律法规和标准的比对分析

目前暂无相关标准。

五、 重大分歧意见的处理过程、处理意见及其依据本标准在编制过程中未发生重大分歧意见。

六、 对强制性国家标准自发布日期至实施日期之间的过渡期(以下简称过渡期)的建议及理由考虑到本标准涉及产品的设计调整较少,成本投入不高,建议标准发布后6 个月内实施。

七、 与实施强制性国家标准有关的政策措施,包括实施监督管理部门以及对违反强制性国家标准的行为进行处理的有关法律、行政法规、部门规章依据等本标准由国家矿山安全监察局实施监督管理。

《煤矿安全生产条例》( 中华人民共和国国务院令 第 774 号)第五十八条(实施)国家矿山安全监察机构及其设在地方的矿山安全监察机构依法对煤矿企业贯彻执行安全生产法律法规、煤矿安全规程以及保障安全生产的国家标准或者行业标准的情况进行监督检查,行使本条例第四十四条规定的职权。

八、 是否需要对外通报的建议及理由

由于不涉及国际贸易,不需要对外通报。

九、 废止现行有关标准的建议

无需废止任何现行有关标准。

十、 涉及专利的有关说明

目前尚未发现涉及专利等知识产权问题。

十一、   强制性国家标准所涉及的产品、过程或者服务目录

本标准涉及产品为地下矿山用的锂离子动力电池,涉及过程为地下矿山用的锂离子动力电池的检测检验。

十二、   其他应当予以说明的事项

无。

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目    次

前言

1   范围

2   规范性引用文件   

3   术语和定义   

4   符号   

5   技术要求   

5.1   基本要求   

5.2   电池单体技术要求   

5.3   电池模块技术要求   

6   试验方法   

6.1   试验条件   

6.2   试验准备   

6.3   基本检查   

6.4   电池单体试验   

6.5   电池模块试验   

7   检验规则   

7.1    检验项目   

7.2   抽样   

7.3   判别规则

8   运输和储存

8.1   运输

8.2   储存

前    言

本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则   第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由国家矿山安全监察局提出。

本文件由国家矿山安全监察局归口。

本标准为首次发布。

地下矿山用锂离子动力电池技术条件

1   范围

本文件规定了地下矿山用锂离子动力电池的技术要求、检验规则、运输和存储要求,描述了相应的试验方法。

本文件适用于地下矿山使用的锂离子动力电池。

2   规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB 38031-2025    电动汽车用动力蓄电池安全要求

3   术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

地下矿山用锂离子动力电池   lithium-ion traction batteries applied in underground mines

为地下矿山用设备提供动力的锂离子蓄电池(以下简称“电池”), 电池单体额定容量大于 10 Ah

3.2   

电池单体   battery cell

将化学能与电能进行相互转换的基本单元装置。

注:通常包括正极、负极、隔膜、电解质、外壳、端子和泄压结构,并被设计成可充电。

[来源:GB 38031—2025 ,3. 1 ,有修改]

3.3

电池模块   battery module

将不少于 5   个电池单体串联组成的组合体。

[来源:GB 38031—2025 ,3.2 ,有修改]

3.4

额定容量   rated capacity

由制造商申明的电池单体、 电池模块的容量值。

注:额定容量通常用安时(Ah)表示。

[来源:GB 38031—2025 ,3.8 ,有修改]

3.5

实际容量   practical capacity

以制造商规定的条件,可从完全充电的电池单体、 电池模块中释放的容量值。

[来源:GB 38031—2025 ,3.9 ,有修改]

3.6

荷电状态   state-of-charge

当前电池单体、电池模块按照制造商规定的放电条件可释放的容量占实际容量的百分比。

[来源:GB 38031—2025 ,3.10 ,有修改]

3.7

外壳破裂   housing crack

破裂

由于内部或外部因素引起电池单体或电池模块外壳的机械损伤,导致内部物质暴露或溢出的现象。 [来源:GB 38031—2025 ,3.13 ,有修改]

3.8

泄漏   leakage

有可见物质从电池单体、电池模块中漏出至外部的现象。

[来源:GB 38031—2025 ,3. 14 ,有修改]

3.9

起火   fire

电池单体、电池模块任何部位发生持续燃烧(火焰持续时间大于 1 s ) 。

注:在不拆卸试验对象的情况下通过目视判断。火花及拉弧不属于燃烧。

[来源:GB 38031—2025 ,3. 12 ,有修改]

3.10

爆炸   explosion

突然释放足以产生压力波或者喷射物的能量。

注:压力波或者喷射物可能会对周边区域造成结构或物理破坏。

[来源:GB 38031—2025 ,3. 11]

3.11

热失控   thermal runaway

电池单体放热连锁反应引起自身温度不可控上升的现象。

[来源:GB 38031—2025 ,3. 16]

3.12

热扩散   thermal propagation

电池模块内由一个电池单体热失控引发的其余电池单体接连发生热失控的现象。

[来源:GB 38031—2025 ,3.17 ,有修改]

3.13

充电终止电压   end-of-charge voltage

电池单体、电池模块按照制造商规定的条件充电时允许达到的最高电压。

[来源:GB 38031—2025 ,定义3.18 ,有修改]

3.14

放电终止电压   end-of-discharge voltage

电池单体、电池模块按照制造商规定的条件放电时允许达到的最低电压。

[来源:GB 38031—2025 ,定义3.19 ,有修改]

4   符号和缩略语

4.1    符号

下列符号适用于本文件:

——I1 :1 h 率放电电流(A),其数值等于额定容量值;

——I3 :3 h 率放电电流(A),其数值等于额定容量值的 1/3。

4.2   缩略语

下列缩略语适用于本文件:

——FS:满量程(full scale);

——SOC:荷电状态(state-of-charge)。

5   技术要求

5.1    基本要求

5.1.1   电池应采用磷酸铁锂作为正极材料。

5.1.2   电池应标志清晰,具有能够追溯产品规格、型号和制造商信息的唯一编码。

5.1.3   电池外观应清洁,无机械损伤,标志清晰,有清晰的正负极标记。

5.1.4   电池的结构、外形尺寸和质量应符合制造商技术条件。

5.2   电池单体技术要求

5.2.1   电气性能

5.2.1.1   实际容量

电池单体按照 6.2.2   进行预处理,实际容量不应低于额定容量,并且不应超过额定容量的 110%。所有电池单体的实际容量的极差应不大于平均值的 3%。

注:极差是样本的最大值和最小值之差。

5.2.1.2   循环寿命

电池单体按照 6.4. 1   进行循环寿命试验,试验中电池电压、温度等状态应符合制造商技术条件,每次释每次释放的容量不应低于实际容量的 93%。

5.2.2   安全性能

5.2.2.1   过放电

电池单体(包括通过循环寿命试验的电池单体)按照 6.4.2. 1   进行过放电试验,应不起火、不爆炸。

5.2.2.2   过充电

电池单体(包括通过循环寿命试验的电池单体)按照 6.4.2.2   进行过充电试验,应不起火、不爆炸,并且除泄压结构外的壳体应不破裂。

5.2.2.3   高温充放电循环

电池单体(包括通过循环寿命试验的电池单体)按照 6.4.2.3   进行高温充放电循环试验,应不起火、不爆炸。

5.2.2.4   低温充放电循环

电池单体(包括通过循环寿命试验的电池单体)按照 6.4.2.4   进行低温充放电循环试验,应不起火、不爆炸。

5.2.2.5   外部短路

电池单体(包括通过循环寿命试验的电池单体)按照 6.4.2.5   进行外部短路试验,应不起火、不爆炸。

5.2.2.6   跌落

电池单体(包括通过循环寿命试验的电池单体)按照 6.4.2.6   进行跌落试验,应不泄漏、不起火、不爆炸。

5.2.2.7   加热

电池单体(包括通过循环寿命试验的电池单体)按照 6.4.2.7   进行加热试验,应不起火、不爆炸。

5.2.2.8   挤压

电池单体(包括通过循环寿命试验的电池单体)按照 6.4.2.8   进行挤压试验,应不起火、不爆炸。

5.2.2.9   针刺

电池单体(包括通过循环寿命试验的电池单体)按照 6.4.2.9   进行针刺试验,应不起火、不爆炸。

5.2.2.10   热失控

电池单体按照 6.4.2.10   进行热失控试验,应不起火、不爆炸,并且除泄压结构外的壳体应不破裂。

5.2.2.11   泄压结构

对于有泄压结构的电池单体,应按照 6.4.2. 11   进行泄压结构试验,泄压结构开启压力应在制造商技术文件规定范围内,泄压结构开启前泄压结构与电池单体外壳均不应有漏气现象。

5.2.2.12   隔膜耐热性

电池单体按照 6.4.2. 12   进行隔膜耐热性试验,湿法工艺隔膜纵向热收缩率和横向热收缩率应小于5%,干法隔膜纵向热收缩率和横向热收缩率应小于 4%。

5.3   电池模块技术要求

5.3.1   电气性能

5.3.1.1   实际容量

电池模块按照 6.2.2   进行预处理,实际容量不应低于额定容量,并且不应超过额定容量的 110%。所有电池模块的实际容量的极差应不大于平均值的 3%。

5.3.1.2   电池一致性

电池模块按照 6.5. 1   进行电池一致性试验,极差系数应不大于 5。

5.3.2   安全性能

5.3.2.1   过放电

电池模块按照 6.5.2. 1   进行过放电试验,应不起火、不爆炸。

5.3.2.2   过充电

电池模块按照 6.5.2.2   进行过充电试验,应不起火、不爆炸,并且除泄压结构外的壳体应不破裂。

5.3.2.3   高温充放电循环

电池模块按照 6.5.2.3   进行高温充放电循环试验,应不起火、不爆炸。

5.3.2.4   低温充放电循环

电池模块按照 6.5.2.4   进行低温充放电循环试验,应不起火、不爆炸。

5.3.2.5   外部短路

电池模块按照 6.5.2.5   进行外部短路试验,应不起火、不爆炸。

5.3.2.6   跌落

电池模块按照 6.5.2.6   进行跌落试验,应不泄漏、不起火、不爆炸。

5.3.2.7   加热

电池模块按照 6.5.2.7   进行加热试验,应不起火、不爆炸。

5.3.2.8   挤压

电池模块按照 6.5.2.8   进行挤压试验,应不起火、不爆炸。

5.3.2.9   热扩散

电池模块按照 6.5.2.9   进行热扩散试验,除触发对象外的电池单体应不发生热失控,并且应不破裂、不泄漏、不起火、不爆炸。

6   试验方法

6.1    试验条件

6.1.1   环境条件

除另有特别规定外,试验应在以下环境条件下进行:

——环境温度:22℃±5℃;

——相对湿度:10%~90%;

——大气压力:86kPa~106kPa。

6.1.2   测量仪器、仪表准确度

测量仪器、仪表准确度应不低于以下要求:

——电压测量装置: ±0.5%FS;

——电流测量装置: ±0.5%FS;

——温度测量装置: ±0.5℃;

——时间测量装置: ±0.1 s;

——尺寸测量装置: ±0.1%FS;

——质量测量装置: ±0.1%FS;

——压力测量装置: ±1%FS。

6.2   试验准备

6.2.1   标准充电

以不小于 1I3   的电流放电至制造商技术条件中规定的放电终止电压,静置 1 h,然后按照制造商提供的充电方法进行充电,充电后静置 1 h。

若制造商未提供充电方法,则依据以下方法充电:

以不小于 1I3    的电流恒流充电至制造商技术条件中规定的充电终止电压时转恒压充电,至充电电流降至 0.05I1   时停止充电,充电后静置 1 h。

6.2.2   预处理

6.2.2.1   正式测试开始前,电池单体、 电池模块应先进行预处理循环,步骤如下:

a)   按照 6.2.1 进行标准充电;

b)   以制造商规定的且不小于 1I3   的电流放电至制造商规定的放电终止条件;

c)   静置 1 h(或制造商提供的不大于 1 h 的静置时间);

d)   重复步骤 a)~c)。

6.2.2.2   如果电池单体连续 3 次释放的容量的极差小于额定容量的 3%,则认为电池单体完成了预处理,预处理循环可终止,取最后 3 次试验结果平均值作为实际容量。

6.2.2.3   如果电池模块连续 2 次释放的容量的极差小于额定容量的 3%,则认为电池模块完成了预处理,预处理循环可终止,取最后 2 次试验结果平均值作为实际容量。

6.3   基本检查

6.3.1   目视检查电池单体和电池模块的外观,检查电池模块的结构。

6.3.2   用量具测量电池单体和电池模块的外形尺寸。

6.3.3   用衡器测量电池单体和电池模块的质量。

6.4   电池单体试验

6.4.1   循环寿命

随机取 9   个电池单体分别按照一下步骤进行循环寿命试验:

a)   将电池单体按照 6.2.1 进行充电;

b)   以制造商规定且不小于 1I3   的电流放电至制造商技术条件中规定的放电终止电压,静置 1 h (或制造商提供的不大于 1h 的静置时间),记录放电时释放的容量,然后按照制造商提供的充电方法进行充电,充电后静置 1 h(或制造商提供的不大于 1 h 的静置时间);

c)   重复步骤 b)500 次。

如果出现不符合制造商规定的电池状态,则提前终止测试循环。

6.4.2   安全性能

6.4.2.1   过放电

随机取 2   个电池单体和 1   个通过循环寿命试验的电池单体分别按照以下步骤进行过放电试验:

a)   将电池单体以制造商规定的且不小于 1I3   的电流放电至制造商规定的放电终止条件;

b)   以 1I1   电流放电 30 min;

c)   完成以上步骤后,在试验环境温度下观察 3 h。

6.4.2.2   过充电

随机取 2   个电池单体和 1   个通过循环寿命试验的电池单体分别按照以下步骤进行过充电试验:

a)   将电池单体按照 6.2.1 进行充电;

b)   以 3I1   电流或制造商规定的最大充电电流充电,持续充电 7 h 或充电至电池单体电压达到

10 V;

c)   完成以上步骤后,在试验环境温度下观察 3 h。

6.4.2.3   高温充放电循环

随机取 2   个电池单体和 1   个通过循环寿命试验的电池单体分别按照以下步骤进行高温充放电循环试验:

a)   将电池单体放置在(80±2)℃ 的温度箱中,待电池单体温度达到(80±2)℃ 后,静置 30min;

b)   按照 6.2.1 进行充电;

c)   重复步骤 b)20 次;

d)   完成以上步骤后,在试验环境温度下观察 6 h。

6.4.2.4   低温充放电循环

随机取 2   个电池单体和 1   个通过循环寿命试验的电池单体分别按照以下步骤进行低温充放电循环试验:

a)   将电池单体放置在(-10±2)℃ 的温度箱中,待电池单体温度达到(-10±2)℃ 后,静置 30min;

b)   按照 6.2.1 进行充电;

c)   重复步骤 b)20 次;

d)   完成以上步骤后,在试验环境温度下观察 6 h。

6.4.2.5   外部短路

随机取 2   个电池单体和 1   个通过循环寿命试验的电池单体分别按照以下步骤进行外部短路试验:

a)   将电池单体按照 6.2.1 进行充电;

b)   将电池单体正、负极经外部短路 1 h,外部线路电阻应小于 3 mΩ;

c)   完成以上步骤后,在试验环境温度下观察 3 h。

6.4.2.6   跌落

随机取 2   个电池单体和 1   个通过循环寿命试验的电池单体分别按照以下步骤进行跌落试验:

a)   将电池单体按照 6.2.1 进行充电;

b)   以 1.5 m 的高度端子向下垂直跌落到混凝土地面上;

c)   完成以上步骤后,在试验环境温度下观察 3 h。

6.4.2.7   加热

随机取 2   个电池单体和 1   个通过循环寿命试验的电池单体分别按照以下步骤进行加热试验:

a)   将电池单体按照 6.2.1 进行充电;

b)   放入温度箱,按照 5 ℃/min 速率由室温升至(150±2) ℃ , 保持此温度 6 h 之后停止加热;

c)   完成以上步骤后,在试验环境温度下观察 3 h。

6.4.2.8   挤压

随机取 2   个电池单体和 1   个通过循环寿命试验的电池单体分别按照以下步骤进行挤压试验:

a)   将电池单体按照 6.2.1 进行充电;

b)   按照下列条件进行挤压试验:

1)   挤压板形式:半径 75 mm 的半圆柱体,半圆柱体的长度(L)大于被挤压电池单体的尺寸,如图 1a 所示;

2)   挤压方向:垂直于电池单体极板方向施压,如图 1b 和 c 所示;

3)   挤压速度:不大于 2 mm/s;

4)   挤压程度: 电池单体电压达到 0 V 或变形量达到 50% 或挤压力达到 200 kN 或 1000倍试验对象重量后停止挤压;

c)   完成以上步骤后,在试验环境温度下观察 3 h。

image.png

图 1   挤压板和电池单体挤压示意图

6.4.2.9   针刺

随机取 2   个电池单体和 1   个通过循环寿命试验的电池单体分别按照以下步骤进行针刺试验:

a)   将电池单体按照 6.2.1 进行充电;

b)   用直径 5 mm~8mm 的耐高温钢针(针尖的圆锥角为 45 °~60 ° , 针的表面应光洁,无锈蚀、氧化层和油污) , 以 0.1 mm/s 的速度,从垂直于极板的方向刺入 10 mm 深度或电池单体厚度的 30% ,取较大值,刺入位置宜靠近所刺面的几何中心,钢针停留在电池单体中;

c)   完成以上步骤后,在试验环境温度下观察 3 h。

6.4.2.10   热失控

随机取 2   个电池单体按照以下步骤进行热失控试验:

a)   将电池单体按照 6.2.1 进行充电;

b)   按照以下方法之一进行热失控试验(由制造商选择):

1)   外部加热触发热失控方法,按照 GB 38031—2025 中 C.5.3.4 进行;

2)   内部加热触发热失控方法,按照 GB 38031—2025 中 C.5.3.5 进行;

3)   过充电触发热失控方法, 以制造商规定且不小于 1I3   的电流恒流充电,监测电池单体负极端子温度,直至发生热失控时停止充电;

c)   完成以上步骤后,在试验环境温度下观察 3 h。

热失控触发判定条件:

a)   电池单体产生电压降,且下降值超过初始电压的 25%;

b)   监测点温度达到制造商规定的最高工作温度;

c)   监测点的温升速率大于等于 1 ℃/s,且持续 3 s 以上。

当 a)   和 c)   或者 b)   和 c)   发生时,判定发生热失控。如果采用的热失控触发方法未触发热失控,应证明采用如上三种方法均不会发生热失控。

6.4.2.11   泄压结构

随机取 5   个空电池单体外壳进行泄压结构试验。

按照制造商规定的压力值对空电池单体外壳施加压力。

6.4.2.12   隔膜耐热性

随机取 3   个隔膜进行耐热性试验。

将隔膜制备成 10 cm × 10 cm   的样品,并放置于恒温箱内,以 5   ℃/min   从 25   ℃ 升温至 120   ℃ ,并在 120   ℃ 下静置 1 h ,然后以 5   ℃/min   降温至 25   ℃ , 测量纵向(电池极耳方向)、横向尺寸,

纵向热收缩率按照公式(1)计算,横向热收缩率按照公式(2)计算。

TD=(10-l)/ 10 × 100% · · · · · · · ·   (1)

MD=(10-w)/ 10 × 100% · · · · ·· · · · · · · · (2)

式中:

TD   ——纵向热收缩率;

MD   ——横向热收缩率;

l        ——样品纵向尺寸,单位为厘米(cm);

w      ——样品横向尺寸,单位为厘米(cm)。

6.5   电池模块试验

6.5.1   电气一致性

随机取 9   个电池模块按照以下步骤进行电池一致性试验:

a)   将电池模块按照 6.2.1 进行充电;

b)   静置 24 h;

c)   以 5 s 为间隔,测量三次电池模块中各电池单体的电压,每个电池单体的电压取三次结果的平均值,按照公式(3)计算电压极差系数。

Uj=(Umax-Umin)/Up×100· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · (1)

式中:

Uj——电压极差系数;

Umax——电池模块中电池单体的最高电压,单位为伏(V);

Umin——电池模块中电池单体的最低电压,单位为伏(V);

Up ——电池模块中电池单体的平均电压,单位为伏(V)。

6.5.2   安全性能

6.5.2.1   过放电

随机取 1   个通过电池一致性试验的电池模块按照以下步骤进行过放电试验:

a)   将电池模块按照 6.2.1 进行充电;

b)   以制造商规定的且不小于 1I3   的电流放电至制造商规定的放电终止条件;

c)   以 1I1   电流放电 30 min 或者电池模块中任意电池单体电压达到 0 V;

d)   完成以上步骤后,在试验环境温度下观察 3 h。

6.5.2.2   过充电

随机取 1   个通过电池一致性试验的电池模块按照以下步骤进行过充电试验:

a)   将电池模块按照 6.2.1 进行充电;

b)   以 3I1   电流或制造商规定的最大充电电流充电, 电池模块中任意电池单体电压达到 10 V 时停止充电,否则持续充电 7 h;

c)   完成以上步骤后,在试验环境温度下观察 3 h。

6.5.2.3   高温充放电循环

随机取 1   个通过电池一致性试验的电池模块按照以下步骤进行高温充放电循环试验:

a)   将电池模块放置在(80±2)℃的温度箱中,待电池模块温度达到(80±2)℃后,静置 30min;

b)   按照 6.2.1 进行充电;

c)   重复步骤 b)20 次;

d)   完成以上步骤后,在试验环境温度下观察 6 h。

6.5.2.4   低温充放电循环

随机取 1   个通过电池一致性试验的电池模块按照以下步骤进行低温充放电循环试验:

a)   将电池模块放置在(-10±2)℃ 的温度箱中,待电池模块温度达到(-10±2)℃ 后,静置 30 min;

b)   按照 6.2.1 进行充电;

c)   重复步骤 b)20 次;

d)   完成以上步骤后,在试验环境温度下观察 6 h。

6.5.2.5   外部短路

随机取 1   个通过电池一致性试验的电池模块按照以下步骤进行外部短路试验:

a)   将电池模块按照 6.2.1 进行充电;

b)   将电池模块正、负极经外部短路 1 h,外部线路电阻应小于 3 mΩ;

c)   完成以上步骤后,在试验环境温度下观察 3 h。

6.5.2.6   跌落

随机取 1   个通过电池一致性试验的电池模块按照以下步骤进行跌落试验:

a)   将电池模块按照 6.2.1 进行充电;

b)   将电池模块以 1.5 m 的高度端子向下垂直跌落到混凝土地面上;

c)   完成以上步骤后,在试验环境温度下观察 3 h。

6.5.2.7   加热

随机取 1   个通过电池一致性试验的电池模块按照以下步骤进行加热试验:

a)   将电池模块按照 6.2.1 进行充电;

b)   放入温度箱,按照 5 ℃/min 速率由室温升至(150±2) ℃ , 保持此温度 6 h 之后停止加热;

c)   完成以上步骤后,在试验环境温度下观察 3 h。

6.5.2.8   挤压

随机取 1   个通过电池一致性试验的电池模块按照以下步骤进行挤压试验:

a)   将电池模块按照 6.2.1 进行充电;

b)   按照下列条件进行挤压试验,挤压力选取见表 1:

1)   挤压板形式:半径 75 mm 的半圆柱体,半圆柱体的长度(L)大于被挤压电池模块的尺寸,如图 2a 所示;

2)   挤压方向:垂直于电池极板方向施压,如果最容易受到挤压的方向不可获得,则垂直于电池排列方向施压,如图 2b 所示;

 image.png

图 2   挤压板和电池模块挤压示意图

3)   挤压速度:不大于 2 mm/s;

4)   挤压程度: 电池模块中任意电池单体电压达到 0 V 或者模块的变形量达到 30% 或者挤压力达到电池模块重量的 1000 倍和表 1 所列数值中较大值后保持 10 min;

c)   完成以上步骤后,在试验环境温度下观察 3 h。

表 1   挤压力选取

挤压面接触电池单体数量 n

挤压力kN

1

200

2~5

100×n

>5

500

6.5.2.9   热扩散

随机取 1   个通过电池一致性试验的电池模块进行热扩散试验。

选取排列在电池模块中间的两个电池单体作为热失控触发对象,按照 6.4.2.10   触发热失控。

注: 电池模块由奇数 i 个电池单体组成时,选取第 (i-1)/2 和第 (i+1)/2 个电池单体触发热失控。

7   检验规则

7.1    检验项目

电池检验项目见表 2。

表 2   检验项目

序号

检验项目

技术要求

试验方法

出厂检验

型式检验

1

外观

5.1

6.3

2

电池单体电气性能

实际容量

5.2.1.1

6.2.2

*

3

循环寿命

5.2.1.2

6.4.1

4

电池单体安全性能

过放电

5.2.2.1

6.4.2.1

*

5

过充电

5.2.2.2

6.4.2.2

*

6

高温充放电循环

5.2.2.3

6.4.2.3

*

7

低温充放电循环

5.2.2.4

6.4.2.4

*

8

外部短路

5.2.2.5

6.4.2.5

*

9

跌落

5.2.2.6

6.4.2.6

*

10

加热

5.2.2.7

6.4.2.7

*

11

挤压

5.2.2.8

6.4.2.8

*

12

针刺

5.2.2.9

6.4.2.9

*

13

热失控

5.2.2.10

6.4.2.10

*

14

泄压结构可靠性

5.2.2.11

6.4.2.11

*

15

隔膜耐热性

5.2.2.12

6.4.2.12

*

16

电池模块电气性能

实际容量

5.3.1.1

6.2.2

17

电池一致性

5.3.1.2

6.5.1

18

电池模块安全性能

过放电

5.3.2.1

6.5.2.1

19

过充电

5.3.2.2

6.5.2.2

20

高温充放电循环

5.3.2.3

6.5.2.3

21

低温充放电循环

5.3.2.4

6.5.2.4

22

外部短路

5.3.2.5

6.5.2.5

23

跌落

5.3.2.6

6.5.2.6

24

加热

5.3.2.7

6.5.2.7

25

挤压

5.3.2.8

6.5.2.8

26

热扩散

5.3.2.9

6.5.2.9

注1: √表示应进行的检验项目,★表示每批抽样检验项目, ●表示制造商自行选定的检验项目。

注2:若电池单体或电池模块的正负极端子不在同一平面,需额外进行1次跌落试验,额外提供 1 个电池单体或电池模块。

7.2   抽样

7.2.1   抽样方法

型式检验的样品应从出厂检验合格的产品中随机抽取。

7.2.2   抽样基数

电池单体应不少于 300   个,电池模块应不少于 30   个,空电池单体外壳应不少于 10   个,隔膜试样应不少于 10   个。

若制造商选择内部加热触发热失控方法进行热失控试验或热扩散试验,则按照 GB 38031—2025中 C.5.3.5   制备的电池单体应不少于 10   个, 电池模块应不少于 3   个。

7.2.3   样品数量

电池单体 29   个, 电池模块 9   个,空电池单体外壳 5   个,隔膜试样 3   个。

7.3   判别规则

任意试验项目中任意次试验不合格,应判定该项目不合格。

任意试验项目不合格,应判定该产品不合格。

8   运输和储存

8.1    运输

8.1.1   电池运输应采用厢式车辆,不应采用敞开式车辆盖篷布方式运输。

8.1.2   电池运输中SOC 应不高于 30% ,在运输中不应倒置或受剧烈机械冲击、暴晒和雨淋。

8.1.3   电池在装卸过程中,应轻搬轻放,严防摔掷、翻滚和重压。

8.2   储存

8.2.1   电池应储存在温度为 5 ℃~40 ℃ , 干燥、清洁及通风良好的仓库内,不应与易燃易爆物品混放。

8.2.2   电池储存时 SOC 不应高于40% ,不应倒置及卧放,并应避免机械冲击或重压。

8.2.3   电池储存时不应受阳光直射,距离热源不应少于 2 m。

8.2.4   电池在储存时应按照制造商规定的周期定期进行充电。


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